新材料技术依托于中建工程产业技术研究院有限公司材料科技分公司(材料公司)开展。材料科技分公司是以工程应用引领技术研发,集材料研发、生产、施工及技术服务于一体的创新型科技公司。
公司专注于高性能水泥基材料与固废利用等相关领域,坚持科技创新与应用并重,致力于高性能混凝土、多功能复合外加剂及高效固化剂等新型工程材料的研发及工程化应用,先后承担数十项国家及省部级以上重点研发项目,开发出超高性能混凝土(UHPC)、高强超韧性低收缩混凝土(ECC)、高保坍超早强喷射混凝土、流态固化土等多项新产品,着力打造柔性定制、快速开发的能力,为客户提供从材料研发到工程实施的一体化服务。
1.超高性能混凝土(UHPC)
定义:UHPC是基于紧密堆积理论和纤维增韧技术设计,兼具高强(抗压强度≥120 MPa)、高韧及高耐久特点的纤维增强水泥基复合材料。
产品:针对不同的工程应用需求,利用早强免蒸养、减缩抗裂、低缩高模及色差调控等核心技术,开发出常规UHPC(A-UHPC)、粗骨料UHPC(AE-UHPC)、高保坍UHPC(AT-UHPC)和装饰UHPC(AD-UHPC)四类产品,具有超高力学性能、超高耐久性、微裂缝自愈合和低碳环保的特点。
应用:该产品系列已在山东聊城跨徒骇河大桥、江西赣州蟠龙大桥、新疆塔里木大桥等十余项工程项目中产业化应用,累计用量达1万余方,产生经济效益数千万元。
2.防护工程用高强高性能混凝土
定义:防护工程用高强高性能混凝土是针对防护领域,尤其是大体积防护工程,开发的水化热低(绝热温升≤50℃)、强度高(≥C100)、韧性优(I20≥20)的纤维自密实混凝土。
产品:通过高强-低水化热、高强-低粘、高强-高韧等一系列核心技术研发出C100级超低热型和C200级超高强型抗爆混凝土产品,具有低水化热、超强、超韧的抗爆抗侵彻性能。
应用:目前C100级抗爆混凝土产品应用于某JMRH大体积防护工程(用量2.4万方),成功解决了“高配筋率混凝土浇筑密实”、“大体积结构裂缝控制”等技术难题,满足设计要求,表观效果优异;C200级抗爆混凝土产品应用于某JG防护门项目,该项目是国内抗压强度最高的混凝土工程项目之一。
3.高强超韧低收缩混凝土(A-ECC)
定义:高强超韧低收缩混凝土(A-ECC)是基于微观力学的设计原理,以水泥、石英砂、矿物掺合料和纤维等材料拌合而成,具有高韧性、应变硬化及高耐久性特点的纤维增强水泥基复合材料。
产品:针对传统ECC强度低、收缩大及韧性过强的不足,开发出C30-C70级的A-ECC。A-ECC具有强度高、收缩小(≤500 με)及韧性适宜(极限拉应变≥1%)的特点,且其应用于工程结构时,与钢筋协同作用佳,耐久性优异的。
应用:该产品已在太行山高速某匝道桥、北京林业大学轻型木结构地面、重庆某古建筑结构加固等多个工程项目应用,累计用量千余方。
4. 高保坍超早强喷射混凝土
定义:喷射混凝土是指将胶凝材料、骨料等按一定比例拌制成混凝土拌合物,利用高压空气或其他动力输送,高速喷至隧道内衬、墙壁等施工面的一种细石混凝土。
产品:针对常规喷射混凝土凝结时间慢、早期强度低的问题,通过无机盐、有机酸(盐)等复合调凝,实现开放时间可控;通过保坍与早强协调控制技术,实现8 h抗压强度比常规喷射混凝土高3-5倍;并且具有高适应性的特点。
应用:该产品已在某铁路项目开展了实体验证,可大幅降低喷射混凝土回弹率,效果良好。近期将在海外某重点项目进行大规模推广应用。
5. 流态固化土
定义:流态固化土是以现场废弃土、专用固化剂、水、添加剂等材料拌合而成的具有一定流动度,硬化后形成一定强度的水泥基材料,具有稳定性好、施工便捷、绿色低碳等特点。
产品:针对目前现有固化剂适用土体范围窄、提高强度效率低、耐久性差、成本高等问题,公司形成了基于不同地区土质、用途的定制化多固废协同固化剂产品,可广泛适用于淤泥土、废渣土、尾矿等多种地区土质,该产品流动性、强度、凝结时间可按需调控,水稳定性、抗渗性好,以废治废、降本减碳。可为工程项目提供设计、材料、施工、验收的成套解决方案。
应用:已在北京、天津、雄安等地多个肥槽回填项目中应用,固化剂在黄骅液体化港口淤泥地基处理项目、成都地铁盾构渣土固化处理项目等应用。该技术广泛应用于基槽回填、地基处理、矿井回填、特殊土体加固等多领域,是一种质量可靠、节能环保、值得大力推广的新材料。